Влияние L-аргинина на динамику кардиоспецифических ферментов в крови у кроликов с моделированным атеросклерозом при краткосрочной адаптации к высокогорью

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние L-аргинина на динамику кардиоспецифических ферментов в крови у кроликов с моделированным атеросклерозом при краткосрочной адаптации к высокогорью

Акынбекова Н.Б., Махмудова Ж.А., д-р биол. наук, Таалайбекова М.Т, канд. биол. наук, Иманходжаев Д.А., Баатырова Н.Ж., Кыргызская государственная медицинская академия им. И.К. Ахунбаева

Аннотация

С целью выяснения влияния L-аргинина на течение экспериментального атеросклероза у кроликов мы исследовали следующие показатели кардиоспецифических ферментов: высокочувствительный С-реактивный белок и тропонин I в сыворотке крови. Обсуждается биологическое действие L-аргинина, выполняющего важную роль в регуляции функционального состояния сосудистой стенки при атеросклеротических повреждениях. Выявлено, что пероральное введение L-аргинина в дозе 170 мг/кг массы тела 1 раз в сутки в течение 30 дней животным, с экспериментальным атеросклерозом приводит к снижению концентрации исследуемых показателей кардиоспецифических ферментов в крови.

Ключевые слова: высокогорье, L-аргинин, оксид азота, атеросклероз, кардиоспецифические ферменты, высокочувствительный С-реактивный белок, тропонин I.

Abstract

Effect of L-arginine on the dynamics of cardio-specific enzymes in the blood in rabbit with simulated atherosclerosis during short-term adaptation to high altitudes

Akynbekova N., Makhmudova Zh., Dr. habil., Taalaibekova M, Ph.D., Imankhodzhaev D., Baatyrova N., I.K. Akhunbaev Kyrgyz state medical academy

In order to clarify the effect of L-arginine on the course of experimental atherosclerosis in rabbits, we examined the following indicators of cardiac-specific enzymes: high- sensitivity C-reactive protein and troponin I in blood serum. The biological effect of L-arginine, which plays an important role in regulating the functional state of the vascular wall in atherosclerotic lesions, is discussed. It was found that oral administration of L-arginine at a dose of 170 mg/kg body weight once a day for 30 days to animals with experimental atherosclerosis leads to a decrease in the concentration of the studied parameters of cardiac-specific enzymes in the blood.

Keywords: highlands, L-arginine, nitric oxide, atherosclerosis, cardiac-specific enzymes, high-sensitivity C-reactive protein, troponin I.

Известно, что основная причина смертности среди населения от коронарной болезни сердца -- атеросклероз. Атеросклероз -- хроническое заболевание, скопление холестерина в стенках сосудов в виде холестериновых бляшек является нарушением липидного обмена. Ежегодно более 17,5 миллионов человек в мире умирают от сердечно - сосудистой патологии. В Кыргызстане этот показатель значительно превышен и достигает более 18 тысяч человек в году [1, 2].

Кыргызстан -- горная страна, около 94% нашей страны занимают горы. Из них 41% относится к суровым высокогорьям, расположенным выше 3000 м [3]. С каждым годом увеличивается количество людей, перемещающихся в горные местности. В процессе адаптации к высокогорью, метаболические процессы обеспечения миокарда кислородом приводят к формированию структурных изменений в миокарде [4]. В связи с этим возникает необходимость изучения факторов высокогорья на состояние организма для проведения лечебных и профилактических мер по сохранению их здоровья [5].

Дисфункция эндотелия относится к ранним маркерам сосудистых нарушений и представляется существенным фактором развития атеротромбоза; она характеризуется дисбалансом вазодилатирующих и вазоконстрикторных субстанций, повышенной экспрессией молекул межклеточной адгезии [6-8]. Одним из основных механизмов развития патологии сердечно - сосудистой системы является эндотелиальная дисфункция сосудов. Первопричиной возникновения дисфункции эндотелия является перекисное окисление липидов, играющее основную роль в накоплении модифицированных ЛПНП (липопротеинов низкой плотности). В связи с этим большой контингент людей с атеросклеротическими поражениями подвергается риску развития сердечно - сосудистых заболеваний.

Одним из важных соединений, улучшающих метаболизм кардиомиоцитов при ишемии миокарда, является донор NO -- L-аргинин. В качестве испытуемого лекарственного препарата использовали метаболический препарат L-аргинин. Интерес к L-аргинину связан, прежде всего, с его ролью в эндогенном синтезе оксида азота (NO), участвующего в регуляции функционального состояния сосудистой стенки [9]. Согласно многочисленным исследованиям пероральное и парентеральное введение L-аргинина восстанавливает эндотелиальную продукцию NO при таких заболеваниях, как атеросклероз, гипертоническая болезнь. NO-опосредованный эффект L-аргинина проявляется в повышении способности сосудов к вазодилатации, снижении агрегации тромбоцитов, подавлении пролиферации гладкомышечных клеток сосудов [10, 11].

Изучение литературных данных отечественных и зарубежных авторов показало, что до настоящего времени в Кыргызской Республике не проводились экспериментальные исследования по изучению особенностей действия L-аргинина на сердечно-сосудистую систему в условиях высокогорья.

Цель исследования -- изучение биохимических показателей кардиоспецифических ферментов в сыворотке крови у кроликов с моделированным атеросклерозом на фоне терапии и профилактики L-аргинином при краткосрочной адаптации к высокогорью.

Материалы и методы исследования

Эксперименты проводились на лабораторных кроликах обоего пола в возрасте 8-12 месяцев массой 3,5-4,5 кг на высокогорной научной базе (перевал Туя - Ашу, 3200 м над у м) и в Межотраслевом Учебно-Научном Центре биомедицинских исследований Кыргызской государственной медицинской академии им. И. К. Ахунбаева (г. Бишкек, 720 м над у м).

Забор крови у экспериментальных животных осуществлялся в пробирку при декапитации в соответствии с рекомендациями Приложения 4 к Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных Европейской Конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях [12].

В эксперименте использованы 30 лабораторных кроликов, которые были разделены на 5 групп по 6 кроликов в каждой:

1 группа -- интактные животные в условиях низкогорья,

2 группа -- интактные животные на 3 сутки пребывания в условиях высокогорья,

3 группа -- животные с моделированным атеросклерозом (атеросклероз моделировали по методу Аничкова пероральным введением холестерина в дозе 500 мг/кг массы тела 1 раз в сутки),

4 группа -- животные с моделированным атеросклерозом на фоне применения L- аргинина (пероральное введение L-аргинина в дозе 170 мг/кг массы тела 1 раз в сутки в течение месяца),

5 группа -- животные, которым вводили холестерин одновременно с L-аргинином в течение 30 дней (профилактика).

При проведении исследований использовался L-аргинин в виде капсул под торговым наименованием «Вазотон», производства Российской компании «Алтайвитамины».

До и после моделирования атеросклероза, а также после введения L-аргинина исследовались следующие показатели кардиоспецифические маркеры - высокочувствительного С-реактивного белка в сыворотке крови на автоматическом биохимическом анализаторе Vitros 250 и тропонин I на планшетном фотометр -- анализаторе HUMAREADER HS методом иммуноферментного анализа.

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью программы SPSS 16.0. Данные представляли в виде среднее значение ± средняя статистическая ошибка (Independent Samples T-Test). За уровень статистической значимости принимали р <0,05.

Результаты исследований и их обсуждение

В крови у кроликов на 3 сутки пребывания животных в условиях высокогорья, по сравнению с интактными животными низкогорья отмечалось возрастание количества в сыворотке крови высокочувствительного С-реактивного белка с 1,96±0,3 до 42,7±1,4 мг/л (р < 0,01), и недостоверное снижение уровня тропонина I с 0,12±0,02 до 0,10±0,01 нг/мл (р <0,6).

У кроликов с моделированным атеросклерозом на 3-и сутки пребывания животных в условиях высокогорья отмечалось снижение уровня высокочувствительного С-реактивного белка -- с 42,7±1,4 до 28,3±1,0 мг/л (р<0,001), и повышение уровня тропонина I с 0,10±0,01 до 0,45±0,02 нг/мл (р<0,01). После лечения кроликов с атеросклерозом L-аргинином в сыворотке крови животных наблюдалось снижение количества кардиоспецифических маркеров: высокочувствительного С-реактивного белка -- с 28,3±1,0 до 11,4±0,3 мг/л (р < 0,001), и тропонина I значительно снизилось с 0,45±0,02 до 0,07±0,01 нг/мл, при р < 0,001.

У кроликов, получивших холестерин одновременно с L-аргинином в течение 30-дней, уровень С-реактивного белка снизился почти в 2 раза по сравнению с животными 3 группы, и составил 13,1±0,2 ммоль/л, при р<0,001. Уровень тропонина I в крови у данной группы животных также снизился по сравнению с животными с моделировааным атеросклерозом с 0,45±0,02 до 0,28±0,008 нг/мл, при р<0,001 (Рисунок 1).

Данное исследование является одним из вариантов оценки уровня высокочувствительного С-реактивного белка, предназначенного для дополнительного выявления сердечно-сосудистых рисков у пациентов, отнесенных в группу умеренного риска по базовым факторам. Для более точной оценки этой группы, целесообразно определять дополнительные биомаркеры, в том числе маркер воспаления: интерлейкины (IL-1P, IL-6, IL- 8), фактор некроза опухоли-а (TNF-а), трансформирующий фактор роста бета (TGF-P), циклооксигеназы (COX-1 и COX-2) и простагландины (PGE2 и PGH2).

Рисунок. 1. Динамика показателей кардиоспецифических маркеров в сыворотке крови контрольных и опытных кроликов на 3-и сутки адаптации к высокогорью: * -р <0,05 при сравнении 2 группы с 1 группой; 3 группы со 2 группой; 4 группы с 3 группой; 5 группы с 3 групп.

Воспаление сосудистой стенки, которое невозможно обнаружить с помощью общего анализа крови, возможно определить с помощью высокочувствительного С-реактивного белка, активно реагирующего на воспалительный процесс. Его незначительное повышение, особенно в сочетании с увеличением коэффициента атерогенности, ростом триглицеридов и общего холестерина является достоверным критерием диагностики. Оно позволяет точно оценить риск развития патологии сердца и сосудов у конкретного пациента.

Белок сердечной мышцы внутриклеточного типа называется тропонином и бывает 2 типов: тропонин T и тропонин I. Тропонин I исчезает из крови больного через 10 дней после острого состояния, а тропонин T остается в кровотоке в течении 2 недель. Тропониновый тест помогает не только поставить правильный диагноз, но и определить срок давности заболевания.

NO-опосредованный эффект L-аргинина проявляется в повышении способности сосудов к вазодилатации, снижении агрегации тромбоцитов, подавлении пролиферации гладкомышечных клеток сосудов. Эффект наиболее выражен у больных с гиперхолестеринемией и исходно сниженной реактивностью кровеносного русла. Длительный пероральный прием L-аргинина замедляет прогрессирование атеросклероза.

Вывод

Резюмируя результаты изучения кардиоспецифических маркеров и морфологических изменений сосудов миокарда, можно сделать вывод, что описанные изменения свидетельствуют о корригирующем воздействии L-аргинина на экспериментальный атеросклероз у кроликов при краткосрочной адаптации к высокогорью.

l-аргинин сосудистый атеросклеротический кровь

1. Jay Widmer R., Lerman A. Endothelial dysfunction and cardiovascular disease //Global Cardiology Science and Practice. 2014. V. 2014. №3. P. 43.

2. Акынбекова Н.Б., Махмудова Ж.А., Таалайбекова М.Т., Мамышов А.Ж. Метаболическая роль предшественников оксида азота при атеросклерозе с точки зрения биохимии // Здравоохранение Кыргызстана. 2022. Т. 1. С. 33-38.

3. Таалайбекова М.Т., Махмудова Ж.А. Кардиоспецифические ферменты как маркеры течения кардионекроза в условиях высокогорья и при реадаптации к низкогорью на фоне применения милдроната // Здравоохранение Кыргызстана. 2021. №3. С. 125-132.

4. Арабова З.У., Шукуров Ф.А., Халимова Ф.Т. Современные аспекты изучения адаптационных возможностей организма к условиям высокогорья (обзор литературы) //Биология и интегративная медицина. 2022. №3 (56). С. 4-47.

5. Vanhoutte P.M. Endothelial control of vasomotor function from health to coronary disease // Circulation journal. 2003. V 67. №7. P. 572-575.

6. Teerlink J.R. Endothelins: pathophysiology and treatment implications in chronic heart failure // Current Heart Failure Reports. 2005. V. 2. №4. P. 191-197.

7. Oliveira G.H.M. Novel serologic markers of cardiovascular risk // Current Atherosclerosis Reports. 2005. V. 7. №2. P. 148-154.

8. Намсараев Ж.Н., Тхостова Э.Б., Леонова М.В., Белоусов Ю.Б., Абильдинова А.Ж., Глезер М.Г. Клиническая эффективность и вазопротективное действие препаратов из группы ингибиторов АПФ и бета-адреноблокаторов у больных артериальной гипертонией // Российский кардиологический журнал. 2004. №1. С. 38-44.

9. Абдуллаев Р.Ф., Меликов А.А., Гусейнова Р.Р. Влияние L-аргинина на феномен ишемического прекондиционирования у больных стабильной стенокардией напряжения // Украинский журнал гематологии и трансфузиологии. 2012. №4. С.76-79.

10. Рахматуллина Ф.Ф. Влияние оксида азота и веществ, участвующих в его метаболизме на показатели сердечно-сосудистой системы крыс при экспериментальном инфаркте миокарда: автореф. дис. ... канд. мед. наук. Казань, 2005. 21 с.

11. Европейская конвенция о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях ETS №123 (Страсбург, 18 марта 1986 г). https://rm.coe.int/168007a6a8

References

1. Jay Widmer R., Lerman A. (2014). Endothelial dysfunction and cardiovascular disease. Global Cardiology Science and Practice, 2014(3), 43.

2. Akynbekova N.B., Makhmudova Zh.A., Taalaibekova M.T., Mamyshov A.Zh. (2022). Metabolicheskaya rol' predshestvennikov oksida azota pri ateroskleroze s tochki zreniya biokhimii. Zdravookhranenie Kyrgyzstana, 1, 33-38. (in Russian).

3. Taalaibekova M.T., Makhmudova Zh.A. (2021). Kardiospetsificheskie fermenty kak markery techeniya kardionekroza v usloviyakh vysokogor'ya i pri readaptatsii k nizkogor'yu na fone primeneniya mildronata. Zdravookhranenie Kyrgyzstana, (3), 125-132. (in Russian).

4. Arabova Z.U., Shukurov F.A., Khalimova F.T. (2022). Sovremennye aspekty izucheniya adaptatsionnykh vozmozhnostei organizma k usloviyam vysokogor'ya (obzor literatury). Biologiya i integrativnaya meditsina, (3 (56)), 4-47. (in Russian).

5. Vanhoutte P.M. (2003). Endothelial control of vasomotor function from health to coronary disease. Circulation journal, 67(7), 572-575.

6. Teerlink J.R. (2005). Endothelins: pathophysiology and treatment implications in chronic heart failure. Current Heart Failure Reports, 2(4), 191-197.

7. Oliveira G.H. (2005). Novel serologic markers of cardiovascular risk. Current Atherosclerosis Reports, 7(2), 148-154.

8. Namsaraev Zh.N., Tkhostova E.B., Leonova M.V., Belousov Yu.B., Glezer M.G., Abil'dinova A.Zh. (2004). Klinicheskaya effektivnost' i vazoprotektivnoe deistvie preparatov iz gruppy ingibitorov APF i beta-adrenoblokatorov u bol'nykh arterial'noi gipertoniei. Rossiiskii kardiologicheskii zhurnal, (1), 38-44. (in Russian).

9. Abdullaev R.F., Melikov A.A., Guseinova R.R. (2012). Vliyanie L-arginina na fenomen ishemicheskogo prekonditsionirovaniya u bol'nykh stabil'noi stenokardiei napryazheniya. Ukrainskii zhurnal gematologii i transfuziologii, (4)76-79. (in Russian).

10. Rakhmatullina F.F. (2005). Vliyanie oksida azota i veshchestv, uchastvuyushchikh v ego metabolizme na pokazateli serdechno-sosudistoi sistemy krys pri eksperimental'nom infarkte miokarda: avtoref. dis. ... kand. med. nauk. Kazan'. (in Russian).

11. Evropeiskaya konventsiya o zashchite pozvonochnykh zhivotnykh, ispol'zuemykh dlya eksperimentov ili v inykh nauchnykh tselyakh ETS №123 (Strasburg, 18 marta 1986 g).

Размещено на Allbest.ru